Potoki v kmetijskih regijah oddajajo znatne količine dušikovega oksida, močnega toplogrednega plina, glede na nove raziskave, ki jih je vodil Zhongjie Yu, hidrolog na Univerzi Illinois Urbana-Champaign. V nedavni študiji, izvedeni v zgornjem toku povodja Minnesote, je Yu ugotovil, da je voda vsebovala ravni raztopljenega dušikovega oksida, ki so desettisočkrat višje od pričakovanih v normalnih atmosferskih razmerah.
Yu, docent na Oddelku za naravne vire in okoljske vede, in njegova ekipa sta objavila dva dokumenta, ki poudarjata, da večina teh emisij izhaja iz procesov nitrifikacije v kmetijskih tleh. Ta pojav prispeva k večjemu deležu letnega proračuna za dušikov oksid, kot je bilo predhodno ocenjeno.
Tradicionalno se emisije dušikovega oksida merijo neposredno iz tal. Vendar Yujeva raziskava kaže na znatne emisije iz potokov in rek, ki prejemajo odtok dušika s kmetijskih zemljišč. "Osredotočanje le na emisije tal ne upošteva izgubljenega dušikovega oksida v ekosistemih nižje," je pojasnil Yu. Njegove študije kažejo, da bi te posredne emisije lahko predstavljale do ene tretjine skupnih emisij v regiji Corn Belt.
Kmetijstvo je dobro znan vir dušikovega oksida, ki je skoraj 300-krat bolj učinkovit pri zadrževanju toplote kot ogljikov dioksid in ostane v ozračju dolgo časa. Postopek se običajno začne, ko se na polja nanesejo gnojila na osnovi dušika. Medtem ko nekaj dušika absorbirajo pridelki, ga lahko velik del sperejo v bližnje vodne poti ali mikrobi v tleh pretvorijo v dušikov oksid.
Yuove ugotovitve kažejo, da bi lahko konvencionalni pristop merjenja emisij dušikovega oksida podcenjeval prispevek potokov in rek. Z izboljšanjem našega razumevanja teh posrednih poti je mogoče razviti natančnejše regionalne evidence emisij, ki pomagajo pri oblikovanju učinkovitih strategij za ublažitev.
Raziskava je opredelila tudi kritična obdobja in lokacije za emisije dušikovega oksida, na primer po močnem deževju ali taljenju snega in na območjih z močnimi hidrološkimi povezavami med tlemi in potoki. Yu je poudaril pomen ciljno usmerjenih prizadevanj za ublažitev v teh časih.
Poleg praktičnih posledic za kmetijsko upravljanje študija poudarja potrebo po celostnih pristopih, ki upoštevajo dušikove in vodne cikle. To bi lahko vključevalo prakse, kot je uporaba zimskih pokrovnih posevkov ali nadzorovano namakanje za zmanjšanje izpiranja in izboljšanje kakovosti vode, kar lahko pomaga tudi pri zmanjševanju emisij toplogrednih plinov.
Ugotovitve teh študij, ki jih podpira Nacionalna znanstvena fundacija in drugi mednarodni organi financiranja, so bile objavljene vOkoljska znanost in tehnologijainGeophysical Research Letters. Nadaljnje raziskave se bodo nadaljevale v omrežju sedmih stolpov, da bi pridobili širše razumevanje regionalnega vpliva teh emisij.
